(57)【要約】【課題】チューブの軸方向の箔転写予定位置ずれを効率良く検査して修正することができ、箔転写の作業効率を低下させることなく印刷表示との位置関係を正確に保ったまま金属箔を熱転写することができる金属箔熱転写装置を提供する。【解決手段】スライド機構１２を前後方向に移動させ、マーク検出用カラーセンサー１３によりチューブに印刷された目印の軸方向端縁を検出させることにより、チューブに印刷された目印の軸側端縁位置情報に基づいて箔転写の軸方向位置ずれ量を算定し、マンドレル１ｂがマンドレル１ｃの位置へと移動を開始すると同時に、上記位置ずれ検出工程で算出された箔転写の軸方向位置ずれ量に対応して、前後スライド２３を前後方向に前記ずれ量だけ移動させるようにした。【選択図】      図２
2005007708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目印が印刷されたプラスチックチューブが外装される回転可能な剛性筒状体と、該筒状体を回転させる回転手段と、該回転手段により回転した前記プラスチックチューブの印刷目印の回転位置を検知して所望の回転位置で前記筒状体を停止させる回転位置調整手段と、該回転位置調整手段により回転位置を調整された前記筒状体を次工程である熱転写工程へと移動させる移動手段と、該移動手段により移動した前記筒状体に外装された前記プラスチックチューブの表面に金属箔を熱転写させる前記熱転写工程を実行する箔転写手段とを有した金属箔熱転写装置において、前記回転位置調整手段による前記プラスチックチューブの回転位置調整工程の中で、該プラスチックチューブの印刷目印の軸方向位置を検知する軸方向位置検知工程を実行する軸方向位置検知手段と、該軸方向位置検知手段が検知した前記印刷目印の軸方向位置情報に基づいて、前記移動手段による前記筒状体の熱転写工程への移動が終了する前に、前記筒状体の軸方向位置の適正位置への変更を開始する軸方向位置調整手段とを有したことを特徴とする金属箔熱転写装置。
【請求項２】
筒状体にプラスチックチューブを外装するチューブ供給工程と、回転位置調整手段が行う回転位置調整工程と、熱転写工程と、前記筒状体に外装された前記プラスチックチューブを取り外すチューブ取出し工程とを順次循環させて実施することを特徴とする請求項１記載の金属箔熱転写装置。
【請求項３】
プラスチックチューブの表面に金属箔を熱転写させる箔転写手段の反対側から筒状体を保持する保持手段を有したことを特徴とする請求項２記載の金属箔熱転写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯磨きや化粧品等の半流動性物質を収納するプラスチック容器等の表面に商品名等の印刷と共に表示用の金属箔を熱転写する金属箔熱転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯磨き、クリーム状化粧品やエアゾール等の半流動性の内容物を収納する略円筒状の軟質筒状容器の表面に金属性の光沢を有する図形の金属箔を効率良く熱転写する方法としては、転動ローラーの外周に被転写体となるチューブを外挿し、この上部に配設されて前記転動ローラーの外径より若干大きな内径を有し、凹状で半円筒形の底面内側に転写凸形状が形成されたスタンプ型を転写箔を介してチューブの表面に押し付け、転写箔を熱圧着させる、いわゆるホットスタンプと称されるものが知られていた。
【０００３】
従来技術に係る金属箔熱転写方法を簡単に説明すると、円筒状で金属製の内筒の外側にゴム等の弾性被覆が形成されたマンドレルの外周に軟質のチューブを外挿し、この上部に底面が半円筒形で所望の図形形状を成す凸部が隆設されたスタンプ型を配設し、マンドレルを所望の回転位置まで回転させた後、スタンプ型を下降させて転写箔を介してチューブ表面に押し当て、凸部に接する転写箔を該表面に熱転写させる。
【０００４】
ところで、熱転写箔による金属光沢表示が施されたチューブ製品では商標や商品説明を表示する通常の印刷表示が金属光沢表示と共に施される場合が多い。このような場合は、熱転写工程と通常の印刷工程は、通常は別工程で行われる。即ち、チューブの表面にオフセット等によるインクを用いた通常の印刷工程の後、上述のような金属箔熱転写工程が行われる。このような印刷・金属箔熱転写工程を行う際には、印刷表示位置と金属箔熱転写光沢位置との間の位置合わせを行わなければならない。
【０００５】
この場合、円周方向の位置合わせは、印刷工程でチューブの表面に印刷された目印の周方向端を光センサーで検知して、金属箔熱転写位置が所望の回転位置となるようにマンドレルを回転させる。一方、チューブの軸方向の位置合わせは、チューブの窄まり側の肩口とマンドレルの先端とが一致することを前提にして、マンドレルの先端から所定の位置に金属箔を熱転写させていた。
【０００６】
しかし、稀にチューブの個体差やチューブをマンドレルに装着する際の装着不全等により、印刷表示位置と金属箔熱転写光沢位置とがずれてしまったり、重なってしまい、見苦しくなることがあった。そこで、印刷・金属箔熱転写工程の終了段階で、作業員が半製品の軸方向の印刷状態を個々に目視検査を行い、位置ずれを生じた半製品を除去していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような目視検査で箔熱転写不良品を除去する方法では、箔転写良不良の判定を作業者の目視に頼るため、作業者の習熟度や個人差あるいは目の疲労度に応じて判定結果がバラ付き、製品の品質精度を十分確保できないことがあった。そこで、かかる問題点を解消するために、マンドレルに装着されたチューブの周方向（曲面方向）ばかりでなく軸方向についても、その箔転写位置ずれを光センサーで検知し、検出された軸方向の転写位置ずれに基づいて熱転写機のマンドレル軸方向位置を調整することが試みられた。
【０００８】
しかし、かかるマンドレルの軸方向制御を行うにはチューブの表面を光センサーで軸方向に走査しなければならず、しかも、その結果に従って、個々のチューブ毎に熱転写機のマンドレルの軸方向位置をステッピングモーターの帰還制御等により精密制御しなければならない。かかる熱転写機のマンドレル軸方向位置の精密制御を行うには、少なからず時間を要するため、箔転写の作業効率が著しく低下してしまう。
【０００９】
本発明は従来技術におけるかかる問題点を解消すべく為されたものであり、チューブの軸方向の箔転写予定位置ずれを効率良く検査して修正することができ、箔転写の作業効率を低下させることなく印刷表示との位置関係を正確に保ったまま金属箔を熱転写することができる金属箔熱転写装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、プラスチックチューブが外装される回転可能な剛性筒状体を回転させ、プラスチックチューブの印刷目印の回転位置を検知して所望の回転位置で前記筒状体を停止させ、次工程である熱転写工程へと移動させ、筒状体に外装されたプラスチックチューブの表面に金属箔を熱転写させるように構成された金属箔熱転写装置において、回転位置調整手段によるプラスチックチューブの回転位置調整工程の中で、該プラスチックチューブの印刷目印の軸方向位置を検知する軸方向位置検知工程を実行する軸方向位置検知手段と、該軸方向位置検知手段が検知した印刷目印の軸方向位置情報に基づいて、移動手段による筒状体の熱転写工程への移動が終了する前に、筒状体の軸方向位置の適正位置への変更を開始する軸方向位置調整手段とを有したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例である練り製品チューブのホットスタンプ機の要部の縦断面図、図２は同図のホットスタンプ軸を中心に９０度回転した位置における縦断面図、図３は左右のマンドレルの中心軸を通る平面と下のマンドレルの中心軸を通る半円曲面から下方を視た断面図、図４はマンドレルをそれらの後方から視た背面図、図５は左右のマンドレルの中心軸を通る図１の切断線Ｘ−Ｘ´平面から下方を視た断面図である。
【００１２】
これらの図を参照してまずホットスタンプ機の機構を説明する。後述する中央軸を中心にそれぞれ９０度ずつの角度間隔をおいて、チューブＴが外挿される４本の円筒状の硬い金属製マンドレル１（ａ〜ｄ）がそれらを回転自在に支持するマンドレルスピンドル１１（ａ〜ｄ）を介して、円環板状の割出しテーブル２からそれぞれ前方に突出して支持されている。この割出しテーブル２は、中央軸３に遊嵌するメガトルクモーター４の前縁に固定されており、これにより割出しテーブル２を回転駆動する。そして、中央軸３は略円筒状のベースフランジ６を介してベース５に固定されている。また、中央軸３の前端には支え板７を介して受けブラケット８が固着されており、受けブラケット８の上面には支えシリンダー９が取り付けられている。そして、支えシリンダー９の上部には支えシリンダー９により上下動可能に支持された支え治具１０が取り付けられている。
【００１３】
また、受けブラケット８の側面にはステッピングモーターによりマンドレル１の軸方向に沿って移動可能な一軸ロボットを成すスライド機構１２が取り付けられている。このスライド機構１２の前端にはチューブＴに印刷された目印の端縁を検出するためのマーク検出用カラーセンサー１３が取り付けられていて、スライド機構１２が前後方向、即ち、図１の紙面に垂直な方向に移動する時、マーク検出用カラーセンサー１３がチューブＴに印刷された目印の端縁を検出するようになっている。スライド機構１２の移動量はスライド機構１２の左側に取り付けられたフォトマイクロセンサー１４により検出される。
【００１４】
マンドレル１の後端周縁には、円環状のマンドレルプーリー１５（ａ〜ｄ）が外挿されており、これらのマンドレルプーリー１５（ａ〜ｄ）の中央軸３側には引張りバネ１６（ａ〜ｄ）により付勢されて常時はマンドレルプーリー１５（ａ〜ｄ）に圧接して、その自由回転を阻止するブレーキシュー１７（ａ〜ｄ）が割出しテーブル２に対して回動自在に設けられている。そして、真下に位置するマンドレル１ａおよび図１で右側に位置するマンドレル１ｂには、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）からの指令によりステッピングモーター１８ａ，１８ｂからの回転力が摩擦車１９を介してそれぞれ伝達される。
【００１５】
真上のマンドレル１ｃの上側には金属箔Ｆを所定形状にしてチューブＴに熱転写させる熱転写機構が設けられている。即ち、台座を成すベース５上に固定されたブラケット２０上の左右に２本のレール２１ａ，２１ｂが配設され、このレール２１ａ，２１ｂが前後スライド２３の下面に取り付けられたスライド２２ａ，２２ｂに遊嵌することにより、前後スライド２３が前後方向に移動自在になっている。そして、この前後スライド２３の中央部には上下スライドブロック２４が引上げバネ２５ａ，２５ｂにより上方に付勢されながら上下動自在に支持されている。上下スライドブロック２４の下部には断熱プレート２６を介して、ヒーターで熱せられた熱ブロック２７により加熱され、下面に所望の図形形状の凸部が形成された半円筒状の下面を有した版ベース２８が配設されている。
【００１６】
上下スライドブロック２４は規制ブロック２９を介してこれを上下動させるデュアル行程シリンダー３０により上下方向に駆動される。規制ブロック２９の周端部近傍には複数の案内シャフト３２が立設されていて、この複数の案内シャフト３２がプレスシリンダーベース３３の周端部近傍に立設された複数の案内筒３４に嵌合して垂直方向に摺動することにより、規制ブロック２９の水平位置が所定位置に規制される。
【００１７】
上下スライドブロック２４の下端部の左右両側から垂下する２本の脚部の下端前面にそれぞれ箔上下ピン３１ａ，３１ｂが突設されており、版ベース２８の下端部付近を水平方向に移動する金属箔Ｆを案内保持する。金属箔Ｆは図示しない搬送機構により搬送され、箔供給プーリー３５から間欠供給される。前後スライド２３の前後位置はセンサー台３６に固定されたフォトマイクロセンサー３７により検出される。
【００１８】
さらに、スライド２２ａ，２２ｂにより支えられた前後スライド２３には前後方向に延びて外周にスクリュー歯が刻設された送りシャフト３８が歯合しており、この送りシャフト３８の後端部を回転自在に支持する軸受け体３９のさらに後方にタイミングプーリー４０が取り付けられている。そして、底部がベース５の上面に取り付けられたモーターブラケット４１の立部に固定されたステッピングモーター４２にもタイミングプーリー４３が取り付けられており、これらタイミングプーリー４０，４３間に図示しない駆動ベルトが架け渡されていて、両者間の動力伝達手段として機能している。
【００１９】
次に本実施例に係るホットスタンプ機の動作を説明する。本実施例ではメガトルクモーター４が所定周期毎に９０°ずつ回転することにより、マンドレル１（ａ〜ｄ）は図１でマンドレル１ａ〜１ｄで示す回転位置に反時計方向に間欠的に１／４回転する。そして、これらのマンドレル１ａ〜１ｄの位置では、それぞれ次の４工程が同時進行する。まず、マンドレル１ａの位置ではマンドレル１ａにチューブＴを差し込むチューブ供給工程▲１▼、マンドレル１ｂの位置ではチューブＴに印刷された目印の端縁を検出することにより、チューブＴの周方向および軸方向の適正挿入位置からのずれ量を検出して周方向に位置ずれを修正する位置ずれ検出工程▲２▼、マンドレル１ｃの位置では▲２▼の位置ずれ検出工程で検出されたチューブＴの軸方向のずれ量に基づいて前後スライド２３を前後方向に所定量移動させてチューブＴを適正な軸方向位置に配置させると共に、チューブＴ表面に転写箔Ｆを熱転写させる熱転写工程▲３▼、マンドレル１ｄの位置ではマンドレル１ｄからチューブＴを取り出すチューブ取出し工程▲４▼が行われる。
【００２０】
チューブ供給工程▲１▼およびチューブ取出し工程▲４▼は従来から行われている周知の工程なので、説明を省略することにし、位置ずれ検出工程▲２▼と熱転写工程▲３▼について次に詳述する。まず、位置ずれ検出工程▲２▼は次のように行われる。（１）まず、ＣＰＵからの指令に基づいて、ブレーキシュー１７ｂの回動端の一方に引張りバネ１６ｂに沿って突設された解除バー４４ｂに図示しない突当て片を突き当てて、ブレーキシュー１７ｂを引張りバネ１６ｂの付勢力に抗して時計回り方向に回動させ、マンドレルプーリー１５ｂに対する圧接を解除させる。
【００２１】
（２）次に、ステッピングモーター１８ｂを所定速度で回転させながら、マーク検出用カラーセンサー１３によりチューブＴに印刷された目印の端縁を検出させる。そして、マーク検出用カラーセンサー１３がチューブＴに印刷された目印の周側端縁を検出すると、その時点からマンドレル１ｂが所定角度、即ち、右横のマンドレル１ｂが真上のマンドレル１ｃの位置まで移動した際に、版ベース２８が下降してチューブＴの正しい周方向位置で箔転写できる位置となる角度だけ回転させ、その時、ステッピングモーター１８ｂを停止させると共に解除バー４４ｂ先端に対する突当て片の突き当てを解除し、ブレーキシュー１７ｂをマンドレルプーリー１５ｂに圧接させ、マンドレル１ｂの回転位置を固定する（３）。
【００２２】
（４）そして、スライド機構１２を前後方向に移動させ、マーク検出用カラーセンサー１３によりチューブＴに印刷された目印の軸方向端縁を検出させる。こうして得られた、チューブＴに印刷された目印の軸側端縁位置情報に基づいて箔転写の軸方向位置ずれ量を算定する。
【００２３】
次に、マンドレル１ｄの位置で行われる熱転写工程▲３▼について説明する。（１）始めに、メガトルクモーター４を反時計方向に１／４回転させてマンドレル１ｂを真上のマンドレル１ｃの位置まで移動させる回転動作を開始させると共に、位置ずれ検出工程▲２▼の（４）の工程で算出された箔転写の軸方向位置ずれ量に対応して、前後スライド２３の前後位置が新たにマンドレル１ｃの位置まで移動したチューブＴの軸方向の適正位置となるように、ステッピングモーター４２を所定の回転数だけ回転させ、前後スライド２３を前後方向に前記ずれ量だけ移動させる
。
【００２４】
（２）次に、搬送機構により金属箔Ｆを箔供給プーリー３５から１ピッチ分だけ搬送させ、版ベース２８の下側に未加工の部分を配置させる。そして、（３）デュアル行程シリンダー３０を伸張させて上下スライドブロック２４を下降させると共に、支えシリンダー９を伸張させて支え治具１０でマンドレル１ｃを保持させる。こうして、予め加熱されている版ベース２８を、転写箔Ｆを介してチューブＴ表面に押し当て、所望形状の転写箔ＦをチューブＴ表面に熱転写させる。（４）この工程が終了すると、デュアル行程シリンダー３０を収縮させることにより、版ベース２８を上昇させて待避位置で待避させる。
【００２５】
このように、本実施例では位置ずれ検出工程▲２▼を終了してマンドレル１ｂがマンドレル１ｃの位置へと移動を開始すると同時に、位置ずれ検出工程▲２▼の（４）の工程で算出された箔転写の軸方向位置ずれ量に対応して、前後スライド２３を前後方向に前記ずれ量だけ移動させるようにしたので、マンドレル１ｂがマンドレル１ｃの位置へ移動する時間を活用して箔転写の軸方向位置ずれ補正を行うことができるから、高い位置精度でそれぞれのチューブＴに金属箔を熱転写しながら、それらの良好な表面加工の量産性を維持することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、プラスチックチューブの回転位置調整工程の中で、該プラスチックチューブの印刷目印の軸方向位置を検知する軸方向位置検知工程を実行し、検知した印刷目印の軸方向位置情報に基づいて、筒状体の熱転写工程への移動が終了する前に、筒状体の軸方向位置の適正位置への変更を開始するようにしたので、筒状体の熱転写工程への移動時間を活用して箔転写の軸方向位置ずれを補正できるから、箔転写の作業効率を低下させることなく印刷表示との位置関係を正確に保ったまま金属箔を熱転写することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、チューブ供給工程と、回転位置調整工程と、熱転写工程と、チューブ取出し工程とを順次循環させて実施するようにしたので、表面加工の全工程の作業効率を向上させることができる。
請求項３記載の発明によれば、プラスチックチューブの表面に金属箔を熱転写させる箔転写手段の反対側から筒状体を保持する保持手段を有したので、筒状体の剛性を補強し、これにより軸方向の箔転写位置を正確に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である練り製品チューブのホットスタンプ機の要部の縦断面図
【図２】同図のホットスタンプ軸を中心に９０度回転した位置における縦断面図
【図３】左右のマンドレルの中心軸を通る平面と下のマンドレルの中心軸を通る半円曲面から下方を視た断面図
【図４】マンドレルをそれらの後方から視た背面図
【図５】左右のマンドレルの中心軸を通る図１の切断線Ｘ−Ｘ´平面から下方を視た断面図
【符号の説明】
１  マンドレル
２  割出しテーブル
３  中央軸
４  メガトルクモーター
５  ベース
９  支えシリンダー
１０  支え治具
１１  マンドレルスピンドル
１２  スライド機構
１３  マーク検出用カラーセンサー
１４  フォトマイクロセンサー
１８，４２  ステッピングモーター
２２  スライド
２３  前後スライド
２４  上下スライドブロック
２７  熱ブロック
２８  版ベース
３０  デュアル行程シリンダー
３５  箔供給プーリー
３７  フォトマイクロセンサー
３８  送りシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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